电机学A试卷和答案

电气工程及其自动化《电机学》试卷A（闭卷110分钟）一、选择题（本大题共18小题，每小题1.5分，共27分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。直流电动机电磁转矩的作用方向与转子的旋转方向（ ）A.无关； B.相反；C.相同； D.成60度角；要改变并励直流电动机的转向，可以（ ）。A.增大励磁； B.改变电源极性；C.改变励磁绕组与电枢绕组的相对联接；D.减小励磁；同步发电机带有纯电阻负载时的电枢反应是（）。入.直轴去磁；B.直轴加磁；C.交轴及直轴加磁；D.交轴及直轴去磁；同步发电机与电网并联运行时，在下列哪种情况下其稳定性较好TOC\o"1-5"\h\z（ ）。A.短路比较小；B.欠励运行；C.过励运行；D.重载运行；利用同步发电机空载不饱和特性曲线、三相短路特性曲线可以求取（ ）A.同步电抗饱和值；B.同步电抗不饱和值；C.漏抗；D.保梯电抗；三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须满足的条件是（ ）。A.相序相同；B.电压相等；C.频率相等；D.励磁方式相同；TOC\o"1-5"\h\z同步电机中参数Xd"表示为（ ）。A.直轴超瞬态（次暂态）电抗；B.直轴同步电抗；^直轴漏抗； 。.直轴电枢反应电抗；交流绕组，一个q=6的整距线圈组磁动势的空间分布为（ ）。入.矩形波； B.尖顶波； C.阶梯形波； D.正弦波；稳定一台三相异步电动机拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降了10%,稳定时电动机电磁转矩为（ ）。A.0.1Tn； B.0.81Tn； C.0.9Tn； D.Tn；为消除交流绕组中的5次谐波电动势，可取y1等于（ ）。A.4/5；B.5/4； C.5/6； D.5/7；三相异步电动机转子电流所产生的磁动势相对于定子的转速为（ ）5； B.n； C.sns； D.°；三相异步电动机采用Y—△换接起动，只适用于（ ）。A.罩极式电机； B.绕线式电机；）。C.正常运行为△接线的电机； D.正常运行为Y接线的电机；）。拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相匝数减少了，气隙中每极磁通将（A.增加；B.不变；C.减少；D.0；14.双绕组降压变压器，一、二次侧额定值的关系是（）A.Sin=S2n，U1N>U2N，I1N>I2N；B.S1N=S2N，U1N>U2N，I1N<I2N；C§n>S2n，U1N>U2N，I1N>I2N；D.S1N>S2N，U1N>U2N，I1N<I2N；15.变压器若电源电压小变，在空载和负载时，其铁耗（ ）A.完全相等；B.近似不变；C.变化很大；。.与铜耗同比例变化；欲使变压器的电压变化率△U=0，那么负载性质为（ ）。A.阻感性； B.纯感性； C.纯阻性； D.阻容性；）。Y，y联接的三相组式变压器，一次加正弦额定电压，则相电动势的波形是（）。A.正弦波；B.尖顶波；C.平顶波；。.矩形波；变压器的其它条件不变，仅将一、二次侧绕组匝数增加10%，则等效电路中的一次侧漏电抗X1和励磁电抗Xm将（分析时假设磁路不饱和）：（ ）A.增加10%；B.增加21%； C.不变； D.降低10%二、填空题本大题共18小题，每小题1.5分，共27分请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。直流电机电动势常数Ce和转矩常数CT之间的关系为。我国生产的72500千瓦的水轮发电机，频率为50Hz，其转速为125转/分，那么，极对数p=。同步发电机中，转子主极基波磁场在定子绕组中感应的电动势频率为f1，转子主极v次谐波磁场在定子绕组中的感应电势频率为。同步发电机在最不利情况下发生突然短路，其冲击电流发生在短路后。同步电机运行时其功率角^是哪两个时间相量间的夹角。同步发电机转子阻尼绕组的作用是。绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。一台三相异步电动机，额定运行时的转差率s=0.03,当忽略机械损耗和附加损耗时，输出功率与电磁功率之比为。三相异步电动机铭牌上给定的额定功率是指。三相异步电动机运行时的等效电路中电阻G-s）R^S的物理意义是（等效的表示）。双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将下笼称为三相异步电动机负载增加时，其转子转速将。变压器在高压侧加额定电压做空载实验求得的参数标么值与在低压侧加额定电压做空载实验求得的参数标么值。两台变压器并联运行，第一台先达到满载，说明第一台变压器短路阻抗的标么值比第二台（填大或小）。变压器的主要结构是和绕组。变压器空载损耗主要是。变压器主磁通的作用是。Y，y联接的三相变压器组，外加正弦波电压，空载电流波形为。三、简单计算题（本大题共4小题，每小题6.5分，共26分）某单相变压器带额定负载，其副边端电压为115V，电压调整率为2%，原、副边绕组匝数比为20，求原边额定电压。某六极三相异步电动机，PN=4.5kW，fN=50Hz，UN=380V，星形接线，额定负载时，转差sN=0.04，cos0N=0.81，nN=0.84。求：（1）电机的同步转速和电机的额定转速。（2）电机的额定电流。一台三相50Hz交流电机，定子绕组为双层短距分布绕组，其有关数据为：槽数Q=18，2p=2，Nc=6，a=1，星形接线。试求：每相串联总匝数N。某三相水轮发电机PN=15000kW，UN=6.3kV，Y接，cos^N=0.8（滞后），已知：Xd=1.0，Xq=0.65，电枢电阻Ra忽略不计。试求：额定运行时的功率角0。四、综合计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）41、某1000kVA,50Hz三相变压器，U/U2「10kV/6.3kV,Y,d接线，U°=Un时，10=5%“P0=4.9kW;IK=IN时，UK=5.5%UN，PKN=15kW,（实验均在高压侧）试求：（1）归算到高压侧的各参数标么值；（2）—次加额定电压，50%二次负载，cos。=1.0时的效率；242、一台四极82kW，230V,970r/min的并励发电机，R&50）=。・°25知，励磁绕组总电阻Rf&50）=22.8Q，额定负载时并励回路串入3.5Q的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共25kW，杂散损耗为额定功率的0.5%,试求额定负载时的输入功率、电磁功率和效率。电气工程及其自动化《电机学》考试试卷A答案一、选择题（本大题共18小题，每小题1.5分，共27分1.C；2.C；3.D；4.C；5.B；6.A；7.A；8.C；9.D；10.A；11.A；12.C.；A；14.B；15.B；16.D；17.B；18.A；二、 填空题19.Ce=（2n/60）CT。20.p=24。21.vf1。22.半周期时。23.激磁电动势和电枢电流。24.抑制转子的机械震荡。25.转子串电阻。0.97：1。27.转子轴上输出的机械功率。28等效的表示转子上总的机械功率。29.工作笼。30.减小。31.相等。32.小。33.铁芯。34.铁芯损耗。35.能量传递。36.正弦波。三、 简单计算题（本大题共4小题，每小题6.5分，共26分）

37.解：△U=U2N-U2x100%=U2NT15x100%=2%（3分）U2N U2N1151-1151-0.02=117.3V（1.5分）U1N=kU2N=20x117.3=2347V （2分）38.解：（1）ns=6°'N=60；50=1000min（1分）（2分）n=G-s\=G-0.04）x100£960《min（（2分）（2）Sn= ——= （2）SnnNcos。N 0.84x0.81L=Sn=_6.61 =0.01kA=10A （1.5分）1 \，3Un <3x380TOC\o"1-5"\h\z39.解：每极每相槽数：q=£=必=3 （3分）2pm2x3每相串联总匝数"=冲"2x3x6=36 （3.5分）40.解：sin^N=\,'1-cos。N=v1-0.82=0.6 （1分）。N=arccos0.8=36.870 （1分）内功率因数角：中°=arctanU洒。N:'X=arctan1x0.6+0.65=57.380（3分）0 Ucos。N 1x0.86N=中0-机=57.380-36.870=20.510 （1.5分）四、综合计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）41、某1000kVA,50Hz三相变压器，U1/U2N=10kV/6.3kV,Y,d接线，U°=Un时，10=5%“P0=4.9kW;IK=IN时，UK=5.5%UN，PKN=15kW,（实验均在高压侧）

试求：（1）归算到高压侧的各参数标么值；（2）—次加额定电压，50%二次负载，cos。=1.0时的效率;2U1TOC\o"1-5"\h\z解：（1）|z二卜代=诵=2。 （1分）r*=也=4.91220=1.96 （1分）m遂0.052!~~2 匚 TX^=,zm-R*=寸202-0.052=19.9 （1分）Z［卜吐=U*=0.055 （1分）P《）R*（）=k>5。=p〈）^_L=0.015 （1分）k75^ J*2 kW1000kI~~2T. r ,一X*=^Z*-R*2=、；0.0552-0.0152=0.053 （1分）（2）50%二次电流负载时，一次、二次侧铜耗：Pk(T)2V12NPkN=(0.5)2x15=3.75kW(1.5分)铁耗不变，PFe=P0=4.9kW (1分)（1.5分）n=Px100%= P x100%= ^00 x100%=（1.5分）P P2+Pk+PFe 500+3.75+4.942、解：发电机额定电流：jn=P=42、解：发电机额定电流：jn=P=82X103UN230=356.52A230=8.745A，发电机额定励磁电流：1伽=fNRfN22.8+3.5发电机额定电枢电流：IaN=IN+IfN=356.52+8.745=365.27A发电机额定电枢感应电动势Ea